Что такое цитогенетический метод

Цитогенетический метод.

Тема: Методы изучения наследственности человека.

1. Классификация методов

Наследственность человека трудно поддается изучению:

– примерно одинаковая продолжительность жизни исследователя (врача) и пациента, максимально может изучит 3-4 поколения в семье,

– поздно наступающая половая зрелость человека и малое число потомков,

– большое число хромосом и генов,

– отсутствие записанных родословных в семье,

– гибридологический метод применять нельзя.

Существует ряд методов, которые позволяют проследить наследование признаков. Это позволяет установить диагноз, бороться с болезнями, провести консультацию лицам, нуждающимся в ней.

Близнецовый метод.

МZ (ОБ) однояйцевые.

1 яйцеклетка + 1 сперматозоид → зигота, которая далее на ранних стадиях делиться на 2 эмбриона.

Всегда одного пола (генетически эдентичны). Различия между ними зависят в основном от действия внешних факторов.

2 яйцеклетка + 2 сперматозоида = → 2 зиготы.

DZ (РБ). Они сходны между собой как 2 сестры или 2 брата, рождённые порознь. Могут быть и разнополые или однополые. Различия зависят от наследственности и от средовых факторов.

Метод позволяет разграничить роль наследственности и среды в разнообразии признаков человека.

Если возникновение признака (или его отсутствие) в значительной степени зависит от генетической конструкции тогда у ОБ совпадение наблюдается чаще.

Внутрипарное сходство близнецов (похожесть) называется конкорданность, у ОБ она > чем РБ.

(псориаз МЗ 61 % РБ 13%) . Шизофрения 69% (10%). Депрессия (психоз) 96% (19%).

– 90-100% оттенок кожи, форма носа, оттенок радужки, у ОБ

– группа крови, слюны, резусу у ОБ- 100%

– 81-90% дактилоскоп. Узору у ОБ.

Сущность метода: изучения внутрипарного сходства близнецов, при сравнении которых можно судить о влиянии среды и наследственности на развитие того или иного признака (воздействие хим. в-в, лекарств…).

Цитогенетический метод.

Это микроскопический анализ хромосом (кариотипа) позволяет выявить числовые и структурные изменения хромосом (перестройки, поломки и др..

Хромосомы изучают в делящихся клетках костного мозга, лимфоцитах крови, реже кожи, мышц.

Хромосомы можно изучать и будущего ребёнка (эмбриона): ворсины хориона, клетки плаценты, пуповинной крови, амниотической жидкости (околоплодных вод- метод амниоцентез).

Клетки отбирают, выращивают на питательной среде, добавляют колхитин. Он останавливает митоз на стадии метафазы. Микропрепараты обязательно окрашивают. Существует различные методики цитогенетической диагностики. Методом можно определять половой хроматин (тельце Барра)

Показания к методу:

– у пробанда, его родителей или родственников при подозрении на хромосомную болезнь (уточнение диагноза)

– при тяжёлых психических расстройствах

– при первичной аменореи (отсутствие менструации) бесплодии

– при спонтанных абортах, мёртворожденных

– у детей с множественными пороками развития, не подходящими под какую либо болезнь.

– при изучении мутагенного действия, каких либо факторов (лекарственные средства, наркотики, радиация…)

– при проведении медико- генетического консультирования.

Метод приводит к более точной диагностики, к своевременному лечению и предупреждению рождения больного ребёнка.

46.166.179.34 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Цитогенетические исследования

Есть множество методов для генетического исследования человека. Ими пользуются или в комбинации, или выбирая наиболее оптимальных для тех или иных целей и условий исследования. Основные методы исследования человека: цитогенетический, близнецовый, генеалогический и другие. Каждый из методов имеет свои особенности.

Использование генеалогического метода возможно только тогда, когда у пациента есть сведения о его прямых родственниках, поскольку составляется подробная родословная. Для ряда людей, которые такой информацией не обладают (например, сироты-отказники), этот метод не подходит. Тем не менее, этот метод очень много дал для развития генетики в целом.

Благодаря этому методу была доказана наследственная предрасположенность к некоторым заболеваниям, например, к эпилепсии или сахарному диабету. Метод основывается на наблюдении в течение жизни за монозиготными и дизиготными близнецами, отслеживая роль наследственности и окружающей среды на развитие тех или иных признаков и заболеваний.

В контексте диагностики генетической патологии на этапе планирования беременности, в период вынашивания и после рождения ребенка наиболее эффективным является именно цитогенетический метод исследования.

Цитогенетический метод исследования генетики человека – это метод диагностики, основанный на изучении хромосомного набора человека. В норме у здорового человека 46 хромосом – 44 аутосомы, которые составляют 22 идентичные пары, и 2 половых хромосомы, которые определяют пол человека. Цитогенетический метод позволяет диагностировать заболевания, которые связаны или с изменением количества хромосом, или изменения их структуры – это все называется мутациями, количественными и качественными. Вся эта большая группа заболеваний носит название хромосомных.

Все методы биологических исследований

Если рассматривать все методы биологических исследований, цитогенетический является не самым простым методом. Для анализа необходима венозная кровь человека или ребенка. Обычно исследуют лимфоциты крови, но можно использовать и другие клетки. Полученные клетки культивируются в специальной среде, которая разработана таким способом, чтобы клетки начали интенсивно делиться митозом. Когда это происходит, в среду добавляют специфическое вещество, чтобы митоз остановился, и на этом этапе можно было наиболее качественно изучить хромосомный набор клетки.

Когда проводится стандартное цитогенетическое исследование, кариотип – визуальное отображение хромосомного набора пациента – подлежит анализу. Все хромосомы окрашиваются определенным способом, и по характерной поперечной исчерченности и другим признакам их разделяют на пары, а затем проводят детальный анализ их количества и структуры.

Если нужно провести цитогенетическое исследование плода, то есть несколько вариантов получения его клеток – можно или получить кровь плода путем кордоцентеза, либо взять для исследования амниотическую жидкость, которая также содержит клетки плода – эпителиальные клетки и фибробластоподобные клетки.

Цитогенетический метод исследования используют для диагностики таких тяжелых хромосомных патологий, как синдром Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса, синдром «кошачьего крика» и многих других. Как правило, такие заболевания происходят из-за мутации половых клеток одного из родителей, либо в результате спонтанной мутации на этапе оплодотворения.

Также можно провести цитогенетическое исследование хориона. Для этого проводится биопсия хориона на ранних сроках беременности, когда амниоцентез или кордоцентез еще не представляется возможным сделать. Это дает возможность узнать кариотип внутриутробного плода с 10 недели развития, что очень важно при высоких рисках хромосомной патологии и необходимости принятия решения о целесообразности сохранения беременности. Но такой метод имеет некоторые нюансы – есть вероятность получить ложноположительный или ложноотрицательный ответ из-за встречающегося иногда явления «мозаицизма» – когда клетки плода и клетки ворсин хориона имеют не идентичный хромосомный состав.

Нередко, когда назначается цитогенетическое исследование, цена может стать препятствием для проведения анализа. Но нужно помнить о важности этой диагностики, и уже из этого исходить при принятии решения о возможности использования цитогенетического метода диагностики. В разных регионах стоимость может отличаться, но в среднем составляет не менее 7 тысяч рублей.

Цитогенетический метод

Цитогенетический метод основан на микроскопическом изучении хромосом. Хромосомы, как индивидуальные структуры становятся доступными в период деления клетки в результате значительного укорочения и утолщения. Наиболее удобной для изучения является стадия метафазы митоза, когда хромосомы наиболее спирализованы и находятся на экваторе клетки. Цитогенетический метод – основа кариотипирования, изучения идиограмм, исследования полового хроматина.

Кариотип – диплоидный набор хромосом клетки, характеризующийся количеством, величиной и формой. Систематизированное изображение кариотипа, где хромосомы пронумерованы в соответствии с их величиной, формой и расположению центромеры называют идиограммой. В 1960г. в г. Денвере, университете штата Колорадо (США) была разработана первая Международная классификация хромосом человека (Денверская классификация), согласно которой все хромосомы человека подразделили на 7 групп в зависимости от формы, размеров хромосом и расположения центромеры. Важным параметром этой классификации является центромерный индекс (ЦИ) хромосом, т.е. отношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы (в %).

1. Группа А: 1, 2, 3 крупные метацентрические и субметацентрические хромосомы, ЦИ от 38 до 49

2. Группа В: 4, 5 крупные субметацентрические хромосомы, ЦИ 24-30

3. Группа С: 6 – 12 средние субметацентрические хромосомы, ЦИ 27-35

4. Группа Д: 13 – 15 средние акроцентрические хромосомы, ЦИ около 15

5. Группа Е: 16 – 18 мелкие субметацентрические хромосомы, ЦИ 26-40

6. Группа F: 19, 20 самые мелкие метацентрические хромосомы, ЦИ 36-46

7. Группа G: 21, 22 мелкие акроцентрические хромосомы, ЦИ 13-33

> Х – хромосома относится к группе С

> У – хромосома относится к группе G

Методы изучения хромосом:

1. Прямой метод – исследование клеток костного мозга (используется редко);

2. Непрямые методы: исследование клеток крови, фибробластов кожи, клетки абортированного плода, некропсия органов.

Наиболее удобным обьектом для медицинских генетиков являются лимфоциты периферической крови. Берут 1-2 мл крови и добавляют ее в смесь питательной среды с фитогемагглютинином (белок бобовых растений), стимулирующий деление клеток. Продолжительность культивирования составляет 48-72 часа. Затем добавляют колхицин, разрушающий нити веретена деления и прекращение митоза на стадии метафазы. Гипотонический шок вызывают гипотоническим раствором хлорида кальция или цитрата натрия, благодаря чему клетка набухает и лопается. Хромосомы фиксируют, окрашивают и микроскопируют.

Типы окраски: 1) метод Гимзе – рутинная окраска, при которой возможна только групповая идентификация хромосом и определение числовых аномалий кариотипа; 2) дифференциальное окрашивание:а) методы, выявляющие поперечную исчерченность (чередование светлых и темных поперечных полос), специфичную для каждой хромосомы – Q, G и R-окрашивание; б) методы, селективно окрашивающие определенные участки хромосом – C, T и др.

В 1968г. Т. Касперсон предложил метод окрашивания хромосом квинакрином с последующим облучением их ультрафиолетом и индукцией флюоресценции. Оказалось, что в разных районах хромосом выявляется разное число сайтов связывания красителя, которые к тому же сильно варьировали по размерам и интенсивности свечения. Наборы флюоресцирующих полос создавали индивидуальность не только целых хромосом, но и их плеч. В результате каждую хромосому оказалось возможным идентифицировать (Q окраска).

В 1971г. К. Шо, Э. Самнер и У. Шнедл предложили G-окраску. Препараты после предварительной щелочной обработки инкубируют в солевом растворе, а затем окрашивают красителем Романовского-Гимза. В результате появляются темные поперечные полосы. Полосам присваивают определенные номера и относительно них картируют гены. При дифференциальном окрашивании метафазных хромосом в кариотипе человека можно выявить от 200 до 400 специфических полос (бэндов). Если же вместо метафазных хромосом использовать прометафазные хромосомы, то общее число полос в кариотипе может быть увеличено до 800-1200.

Структурные хромосомные аномалии выявляются только при дифференциальном окрашивании. Существуют также дифференцированная энзиматическая окраска, многоцветная флюоресцентная окраска (FISH – fluorescent in situ hybridization), позволяющие определить внутрихромосомные перестройки.

Показания к кариотипированию:

1. Множественные врожденные пороки развития

2. Привычные выкидыши

3. Недифференцированные олигофрении

4. Подозрение на семейную транслокацию

5. Пренатальная диагностика у беременной женщины после 35 лет (или мужа после 45 лет)

6. Уточнение диагноза при нарушении в системе половых хромосом

7. Нарушение репродуктивной функции неясного генеза

Источники:

http://studopedia.ru/13_133766_tsitogeneticheskiy-metod.html

http://analiz-na-genetiku-pri-beremennosti.ru/czitogeneticheskie-issledovaniya.html

http://helpiks.org/9-60883.html